【題目】“點擊化學”是指快速、高效連接分子的一類反應,例如銅催化的Huisgen環(huán)加成反應:
我國科研人員利用該反應設計、合成了具有特殊結(jié)構(gòu)的聚合物F并研究其水解反應。合成線路如下圖所示:
已知:
(1)化合物A的官能團是________。
(2)反應①的反應類型是________。
(3)關(guān)于B和C,下列說法正確的是________(填字母序號)。
a.利用質(zhì)譜法可以鑒別B和C
b.B可以發(fā)生氧化、取代、消去反應
c.可用酸性高錳酸鉀溶液檢驗C中含有碳碳三鍵
(4)B生成C的過程中還有另一種生成物X,分子式為C3H6O,核磁共振氫譜顯示只有一組峰,X的結(jié)構(gòu)簡式為_________。
(5)反應②的化學方程式為_________。
(6)E的結(jié)構(gòu)簡式為________。
(7)為了探究連接基團對聚合反應的影響,設計了單體K,其合成路線如下,寫出H、I、J的結(jié)構(gòu)簡式:H________I_______ J________
(8)聚合物F的結(jié)構(gòu)簡式為________。
【答案】醛基和溴原子(-CHO、-Br) 取代反應 ab 或或
【解析】
本題為有機合成題。由合成路線圖可知,A生成B的反應為取代反應,B生成C的反應為取代反應,根據(jù)信息提示可知C生成D的反應為取代反應,D為,D與NaN3發(fā)生取代反應生成E,結(jié)合題中E的分子式可推知E為;由E經(jīng)F生成G正推,再由G經(jīng)F到E逆推,可推知F為
或或,E生成F的反應為取代和加聚反應,F生成G的反應為水解反應;
由合成路線圖可知,A生成B的反應為取代反應,B生成C的反應為取代反應,根據(jù)信息提示可知C生成D的反應為取代反應,D為,D與NaN3發(fā)生取代反應生成E,結(jié)合題中E的分子式可推知E為;由E經(jīng)F生成G正推,再由G經(jīng)F到E逆推,可推知F為
或或,E生成F的反應為取代和加聚反應,F生成G的反應為水解反應;
(1)化合物A的官能團是醛基和溴原子。本小題答案為:醛基和溴原子(-CHO、-Br)。
(2)經(jīng)上述分析可知反應①的反應類型是取代反應。本小題答案為:取代反應。
(3)a.B中有5種有效氫,C中有4種有效氫,則可利用質(zhì)譜法鑒別B和C,故a正確;
b.B中含有醛基、碳碳叁鍵、羥基3種官能團,則B能發(fā)生加成、還原、氧化、取代、消去等反應,故b正確;
c.C中含有醛基和碳碳叁鍵,均能與酸性高錳酸鉀,使之褪色,故不能用酸性高錳酸鉀溶液檢驗C中含有碳碳叁鍵,故c錯誤。答案選ab。
(4)B生成C的過程中還有另一種生成物X,分子式為C3H6O,核磁共振氫譜顯示只有一組峰,則X只有一種有效氫,為對稱結(jié)構(gòu),則X的結(jié)構(gòu)簡式為。本小題答案為:。
(5)根據(jù)已知信息提示可知,C生成D的反應方程式為。本小題答案為:。
(6)由上述分析可知E的結(jié)構(gòu)簡式為。本小題答案為:。
(7)根據(jù)合成路線,可采取逆推法,由K逆推J,J為;由J逆推I,I為,由I逆推H,H為。本小題答案為:;;。
(8)由上述分析可知,聚合物F的結(jié)構(gòu)簡式為或或。本小題答案為或或。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列說法中,不正確的是:( )
①金屬鈉、氫氣都能在氯氣中燃燒,生成白色的煙霧;②銅絲在氯氣中燃燒,生成藍綠色的氯化銅;③液氯就是氯氣的水溶液,它能使干燥的有色布條褪色;④久置的氯水,因氯氣幾乎完全揮發(fā)掉,剩下的就是水
A.①B.①②C.①③④D.①②③④
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】“一碳化學”是指以研究分子中只含有一個碳原子的化合物(如CO、CO2、CH3OH等)為原料合成一系列化工產(chǎn)品的化學。
(一)工業(yè)上,在Cu2O/ZnO作催化劑的條件下發(fā)生反應:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH
(1)已知:CH3OH(l)=CH3OH (g) ΔH=+35.2 kJ·mol-1,根據(jù)下表:
物質(zhì) | H2(g) | CO(g) | CH3OH(l) |
燃燒熱/kJ·mol-1 | -285.8 | -283.0 | -726.5 |
反應CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的ΔH=_____ kJ·mol-1。
(2)向2L恒容密閉容器中通入1molCO(g)和2molH2(g),發(fā)生反應合成甲醇,反應過程中n(CH3OH)與時間(t)及溫度的關(guān)系如圖所示。在500℃恒壓條件下,請在圖中畫出反應體系中n(CH3OH)與時間(t)變化總趨勢圖________。
(二)CO2和H2在催化劑Cu/ZnO作用下可發(fā)生兩個平行反應:
反應I:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1= -48.5kJ·mol-1
反應II:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2= +41.2kJ·mol-1
(3)控制CO2和H2初始投料比為1:3時,溫度對CO2平衡轉(zhuǎn)化率及甲醇和CO的產(chǎn)率的影響如圖所示:
①由圖可知溫度升高CO產(chǎn)率上升,其主要原因是_____。
②由圖可知獲取甲醇最適宜的溫度是_____。
(4)控制CO2和H2初始投料比為1:1.6,在300℃時,反應I已達到平衡狀態(tài),CO2的轉(zhuǎn)化率為50%,甲醇的選擇性為60%,此時容器體積為1.0L,若CO2初始加入量為2.0mol,則反應I的平衡常數(shù)是_____。
(三)以甲醇為主要原料電化學合成碳酸二甲酯[(CH3O)2CO]的反應原理如下:4CH3OH+2CO+O22(CH3O)2CO+2H2O
(5)由圖可知B極為電源_____(填“正”或“負”)極,陽極電極反應式是_____。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】一定溫度下,在某容積一定的密閉容器中,建立下列化學平衡:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)。不能確定上述可逆反應在一定條件下已達到化學平衡狀態(tài)的是( )
A. 體系的壓強不再發(fā)生變化
B. v正(CO)=v逆(H2)
C. 1 mol H—H鍵斷裂的同時斷裂2 mol H—O鍵
D. 生成n mol CO的同時消耗n mol H2O
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】溫度和壓強相同時,在體積相同的兩個密閉容器甲和乙,甲中充滿O2氣體,乙中充滿O2和O3的混合氣體,下列說法正確的是
A. 兩容器中氣體的質(zhì)量相等 B. 兩容器中氣體的分子數(shù)目相等
C. 兩容器中氣體的氧原子數(shù)目相等 D. 兩容器中氣體的密度相等
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下表是幾種弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)、難溶電解質(zhì)的溶度積Ksp(25 ℃)。
電解質(zhì) | 平衡方程式 | 平衡常數(shù)K | Ksp |
CH3COOH | CH3COOHCH3COO-+H+ | 1.76×10-5 | |
H2CO3 | H2CO3H++HCO3- HCO3-H++CO32- | K1=4.31×10-4 K2=5.61×10-11 | |
C6H5OH | C6H5OHC6H5O-+H+ | 1.1×10-10 | |
H3PO4 | H3PO4H++H2PO4- H2PO4-H++HPO42- HPO42-H++PO43- | K1=7.52×10-3 K2=6.23×10-8 K3=2.20×10-13 | |
NH3·H2O | NH3·H2ONH4++OH- | 1.76×10-5 | |
BaSO4 | BaSO4(s)Ba2++SO42- | 1.0×10-10 | |
BaCO3 | BaCO3(s)Ba2++CO32- | 2.5×10-9 |
回答下列問題:
(1)由上表分析,若①CH3COOH,②HCO3-,③C6H5OH,④H2PO4-均可看做酸,則它們酸性最強的是_______(填編號)。
(2)向C6H5ONa溶液中通入少量CO2,寫出反應的離子方程式_____________________。
(3)25 ℃時,將等體積等濃度的醋酸和氨水混合,混合液中:c(CH3COO-)______c(NH4+)(填“>”、“=”或“<”)。
(4)25 ℃時,向10 mL 0.01 mol·L-1苯酚(C6H5OH)溶液中滴加V mL 0.01 mol·L-1氨水,混合液中粒子濃度關(guān)系正確的是________。
A.若混合液pH>7,則V≥10
B.若混合液pH<7,則c(NH4+)>c(C6H5O-)>c(H+)>c(OH-)
C.V=10時,混合液中水的電離程度小于10 mL 0.01 mol·L-1苯酚溶液中水的電離程度
D.V=5時,2c(NH3·H2O)+2c(NH4+)=c(C6H5O-)+c(C6H5OH)
(5)Ⅰ.如圖所示,有T1、T2兩種溫度下兩條BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲線,回答下列問題:
①T2溫度時Ksp(BaSO4)=__________;
②討論T1溫度時BaSO4的沉淀溶解平衡曲線,下列說法不正確的是________。
A.加入Na2SO4可使溶液由a點變?yōu)?/span>b點
B.在T1曲線上方區(qū)域(不含曲線)任意一點時,均有BaSO4沉淀生成
C.蒸發(fā)溶劑可能使溶液由d點變?yōu)榍上a,b之間的某一點(不含a,b)
D.升溫可使溶液由b點變?yōu)?/span>d點
Ⅱ.現(xiàn)有0.35mol的BaSO4沉淀,每次用1 L飽和Na2CO3溶液(物質(zhì)的量濃度為1.7 mol·L-1)處理。若使BaSO4中的SO42-全部轉(zhuǎn)化到溶液中,需要反復處理________次。[提示:BaSO4(s)+CO32-(aq)BaCO3(s)+SO42-(aq)]
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】綠礬(FeSO4·7H2O)可作人體補血劑。某同學欲測定補血劑中鐵元素的含量,設計了如下實驗步驟:
請回答下列問題:
(1)步驟②加入過量H2O2的目的是______________________________。
(2)步驟③加入了足量氨水,反應的離子方程式為__________________________。
(3)步驟④中一系列處理的操作步驟:過濾、________、干燥、灼燒、冷卻、稱量。
(4)若實驗中鐵無損耗,則每片補血劑中含鐵元素的質(zhì)量為__________g。
(5)另一位同學認為用酸性KMnO4溶液滴定也能進行鐵元素含量的測定,反應的離子方程式為:5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O。
①實驗前,首先要精確配制一定物質(zhì)的量濃度的KMnO4溶液250mL,配制時需要的儀器除天平、藥匙、玻璃棒、量筒、燒杯、膠頭滴管外,還需____________________。
②上述實驗中的KMnO4溶液需要進行酸化處理,可用于酸化的酸的化學式為______。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】三種有機物A、B、C互為同分異構(gòu)體,均由C、H、O三種元素組成,且分子中C、H、O元素的質(zhì)量比為15:2:8,其相對分子質(zhì)量通過質(zhì)譜法測得為100。又知化合物A能發(fā)生銀鏡反應,屬于直鏈結(jié)構(gòu),分子中有3種不同化學環(huán)境的氫,且原子個數(shù)比為1:1:2。B為五元環(huán)酯。C的紅外光譜表明其分子中存在甲基。其它物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下:
完成下列填空:
(1)A的分子式是______________,A分子中的官能團名稱是_________________。
(2)B和G的結(jié)構(gòu)簡式分別是_____________、_____________。
(3)D→C反應的化學方程式為_________________________________________。
(4)由單體F發(fā)生加聚反應生成的產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式是___________。
(5)試設計一條以為主要原料制備的合成路線_____,(合成路線常用的表示方式為:甲乙 目標產(chǎn)物)
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【題目】H2是一種清潔能源。在冶金、電力、材料等領(lǐng)域應用廣泛。請回答下列問題:
(1)某科研團隊利用透氧膜獲得N2、H2的工作原理如圖甲所示(空氣中N2與O2的物質(zhì)的量之比按4:1計)。上述過程中,膜I側(cè)所得氣體的物質(zhì)的量之比n(H2):n(N2)=3:1,則CH4、H2O與O2反應的化學方程式為______________________。
(2)用H2和CO合成甲醇的熱化學方程式為CO(g)+2H2(g) CH3OH (g) △H1。已知:CO2(g)+3H2(g)==CH3OH(g)+H2O(g) △H2=-49.0kJ·mol-1;CO(g)+H2O(g)==CO2(g)+H2(g) △H3=-41.1k J·mol-1.則△H1=___________ k J·mol-1。
(3)向容積可變的密閉容器中充入1 mol CO和2.2molH2,在恒溫恒壓條件下發(fā)生反應CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),平衡時,CO的轉(zhuǎn)化率[α(CO)]隨溫度、壓強的變化情況如圖乙所示。
①壓強:p1___________(填“>”<”或“=”)p2。
②M點時,H2的轉(zhuǎn)化率為___________(計算結(jié)果精確到0.1%),該反應的平衡常數(shù)Kp=___________(用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù))。
③不同溫度下,該反應的平衡常數(shù)的對數(shù)值(lgK)如圖丙所示,其中,A點為506K時平衡常數(shù)的對數(shù)值,則B、C、D、E四點中能正確表示該反應的lgK與溫度(T)的關(guān)系的是___________。
(4)H2還原NO的反應為2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(1),實驗測得反應速率的表達式為v=kcm(NO)·cn(H2)(k是速率常數(shù),只與溫度有關(guān))
①某溫度下,反應速率與反應物濃度的變化關(guān)系如下表所示。
編號 | c(H2)/(mol/L) | c(NO)/(mol/L) | v/(mol/Lmin) |
1 | 0.10 | 0.10 | 0.414k |
2 | 0.10 | 0.20 | 1.656k |
3 | 0.50 | 0.10 | 2.070k |
由表中數(shù)據(jù)可知,m=___________,n=___________。
②上述反應分兩步進行:i.2NO(g)+H2(g)==N2(g)+H2O2(1)(慢反應);ii.H2O2(1)+H2(g)==2H2O(1)(快反應)。下列敘述正確的是___________(填字母)
A.H2O2是該反應的催化劑
B.反應i的活化能較高
C.總反應速率由反應ii的速率決定
D.反應i中NO和H2的碰撞僅部分有效
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